{"id":109106,"date":"2022-05-11T07:32:00","date_gmt":"2022-05-11T05:32:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=109106"},"modified":"2022-05-09T12:45:22","modified_gmt":"2022-05-09T10:45:22","slug":"carbonfasern-aus-holz","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/carbonfasern-aus-holz\/","title":{"rendered":"Carbonfasern aus Holz"},"content":{"rendered":"\n

<\/h2>\n\n\n\n\n\n
\"\"<\/figure><\/div>\n\n\n\n

Im Rahmen der \u00abInternational Conference on Cellulose Fibres 2022<\/a>\u00bb, die vom 2. bis 3. Januar in K\u00f6ln stattgefunden hat, stellten die Deutschen Institute f\u00fcr Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) ein neuartiges Herstellungsverfahren f\u00fcr Carbonfasern aus dem Rohstoff Holz vor. F\u00fcr ihre Forschungsergebnisse erhielten die DITF den vom nova-Institut f\u00fcr \u00d6kologie und Innovation vergebenen ersten Preis im Wettbewerb um die \u00abCellulose Fibre Innovation of the Year<\/a>\u00bb.<\/strong>

Der Wettbewerb wurde ausgelobt f\u00fcr herausragende wis\u00adsenschaftliche Forschung, die nachhaltige L\u00f6sungen f\u00fcr die Wertsch\u00f6pfungskette von Cellulosefasern liefert (Abb.1). Der Bedarf an Carbonfasern f\u00fcr technische Anwendungen hat in den letzten Jahren immens zugenommen. Denn die aus ihnen hergestellten carbonfaserverst\u00e4rkten Kunststoffe (CFK) zeichnen sich durch enorme Steifigkeit bei gleich\u00adzeitig niedrigem Gewicht aus. Sie sind damit pr\u00e4destiniert f\u00fcr den Einsatz im Leichtbau, der in immer mehr techni\u00ad schen Anwendungen Einzug findet. \u00dcblicherweise werden Carbonfasern aus erd\u00f6lbasierten Ausgangsstoffen herge\u00adstellt, die naturgem\u00e4ss keine gute \u00d6kobilanz aufweisen. Die DITF stellen mit ihrer Forschungsarbeit eine ressourcen\u00adschonende Alternative zu Fasern auf fossiler Basis vor. In einem nachhaltigen und besonders umweltschonenden Prozess werden Carbonfasern durch Nutzung von Biopoly\u00admeren erzeugt.<\/p>\n\n\n\n

Umweltfreundliches Verfahren<\/h3>\n\n\n\n
\"Abb.
Abb. 1: Award Trophy Cellulose Fibre innovation of the Year 2022 (Quelle: GIG Karasek GmbH)<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Das Kompetenzzentrum Biopolymerwerkstoffe der DITF Denkendorf hat die Grundlagen f\u00fcr das neue Herstel\u00adlungsverfahren entwickelt. In dem patentierten High\u00ad PerCell\u00ae\u00adVerfahren wird Holzzellstoff in einem nachhal\u00adtigen Direktl\u00f6severfahren unter Verwendung von sogenannten ionischen Fl\u00fcssigkeiten (IL) aufbereitet. Aus dieser L\u00f6sung entstehen in einem Nassspinnprozess techni\u00adsche Cellulose\u00adFilamente. Das Filamentspinnverfahren ist so konzipiert, dass es in einem umweltfreundlichen und ge\u00adschlossenen System erfolgt. Das L\u00f6sungsmittel (IL) wird dabei vollst\u00e4ndig rezykliert.
Die auf diesem Wege erzeugten Cellulosefasern werden nach dem Ausr\u00fcsten mit einem ebenfalls patentierten Carbonisierungshilfsmittel zun\u00e4chst stabilisiert. Der hier verwendete Katalysator tr\u00e4gt dazu bei, die Kohlenstoff\u00adausbeute der sp\u00e4teren Carbonfaser signifikant zu steigern. Der folgende Entwicklungsschritt, etabliert unter dem Namen HighPerCellCarbon\u00ae\u00adVerfahren, wandelt die Cellu\u00adlosefasern in Carbonfasern um. Hierf\u00fcr durchlaufen die Fasern eine in Zusammenarbeit mit der Firma Centrotherm entwickelte Niederdruck\u00adStabilisierung und werden an\u00adschliessend direkt in konventionellen \u00d6fen carbonisiert. W\u00e4hrend des gesamten Verfahrensablaufs entstehen keine Abgase oder giftigen Nebenprodukte.<\/p>\n\n\n\n

Gute Fasereigenschaften<\/h3>\n\n\n\n

Die Carbonfasern, die durch diesen Herstellungsprozess ent\u00ad stehen, zeigen gute technische Kennwerte in Bezug auf Festigkeiten und Flexibilit\u00e4t. Sie zeichnen sich aber vor allem durch eine geringe Spr\u00f6digkeit aus und d\u00fcrften sich mit ihrem besonderen Eigenschaftsprofil im Wettbewerb mit Carbonfasern aus konventioneller Herstellung auf dem Markt behaupten (Abb. 2).<\/p>\n\n\n\n

L\u00f6sungsmittelr\u00fcckgewinnung<\/h3>\n\n\n\n
\"Abb.
Abb. 2: HighPerCellCarbon\u00ae Carbonfasern aus Holz. (Quelle: DITF, Denkendorf, DE).<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Die besonderen Vorteile der HighPerCell\u00ae\u00ad und High\u00ad PerCellCarbon\u00ae\u00adVerfahren bestehen indes in ihrer Nachhaltig\u00ad keit und Umweltvertr\u00e4glichkeit: Neben der Rezyklier\u00ad f\u00e4higkeit des verwendeten L\u00f6sungsmittels steht besonders die Verwendung des Rohstoffs Holz f\u00fcr Ressourcenschutz. Erd\u00f6lbasierte Ausgangsstoffe werden durch nachwachsende Biopolymere substituiert. Die Abluftnachbehandlung des gesamten Prozesses kann mit weit geringerem Aufwand be\u00adtrieben werden, als das bei etablierten Verfahren der Fall ist. Das spart Energie. Und durch den geschlossenen Prozess der Cellulosefaserherstellung fallen keine Abw\u00e4sser an, die auf\u00adwendig gereinigt werden m\u00fcssten.<\/p>\n\n\n\n

Die Gesamtheit dieser Vorteile ist substanziell f\u00fcr das nachhaltige Wirtschaften wichtiger Industriebranchen. Denn der Aspekt der Nachhaltigkeit von in Produkten ein\u00ad gesetzten Materialien r\u00fcckt immer mehr in den \u00f6ffentli\u00adchen Fokus und wird damit wettbewerbsbestimmend.<\/p>\n\n\n\n

Pilotanlage in Blaubeuren<\/h3>\n\n\n\n

Umso wichtiger ist der n\u00e4chste Schritt auf dem Weg zum nachhaltigen Produkt, den die DITF zusammen mit dem \u00abTechnikum Laubholz\u00bb, einer ausseruniversit\u00e4ren For\u00adschungseinrichtung in Blaubeuren, gehen. Dort wird unter fachlicher Unterst\u00fctzung der Forscher aus Denkendorf eine Pilotanlage f\u00fcr die Herstellung holzbasierter Carbon\u00adfasern gebaut, die den Weg in die industrielle Fertigung ebnen soll.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Im Rahmen der \u00abInternational Conference on Cellulose Fibres 2022\u00bb, die vom 2. bis 3. Januar in K\u00f6ln stattgefunden hat, stellten die Deutschen Institute f\u00fcr Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) ein neuartiges Herstellungsverfahren f\u00fcr Carbonfasern aus dem Rohstoff Holz vor. F\u00fcr ihre Forschungsergebnisse erhielten die DITF den vom nova-Institut f\u00fcr \u00d6kologie und Innovation vergebenen ersten Preis […]<\/p>\n","protected":false},"author":59,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_seopress_robots_primary_cat":"none","nova_meta_subtitle":"F\u00fcr ihre Forschungsergebnisse erhielten die DITF-Experten den vom nova-Institut vergebenen ersten Preis im Wettbewerb um die \u00abCellulose Fibre Innovation of the Year\u00bb","footnotes":""},"categories":[5572],"tags":[10608,12257,14806,13185,13197],"supplier":[21822,4],"class_list":["post-109106","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-bio-based","tag-biooekonomie","tag-biopolymere","tag-carbonfasern","tag-holz","tag-zellstoff","supplier-ditf-deutsche-institute-fur-textil-und-faserforschung-denkendorf","supplier-nova-institut-gmbh"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/109106","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/users\/59"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=109106"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/109106\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=109106"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=109106"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=109106"},{"taxonomy":"supplier","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/supplier?post=109106"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}